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Niveau Licence Maths 1e ann
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Primitives et intégrales

Posté par
Vinz62
23-10-13 à 13:47

Bonjour à tous
Voilà je ne comprend pas qqch :
Si on cherche l'intégrale de (1+sin(x))-1 entre 0 et le résultat se calcule facilement par changement de variable avec bioche
Mais on peut aussi astucieusement trouver tan(x) + cos(x)-1 comme primitive
Sauf que xtan(x) n'est pas définie en /2
Donc à priori on a un pb pour utiliser la primitive
Est ce que ça veut dire qu'il n'y a pas d'autre moyen que le changement de variable ou y a t il une possibilité d'utiliser la primitive ?
J'ai essayer de couper l'intégrale en deux mais le pb reste le même

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:03

Bonjour, la primitive est plutôt 2sin(x/2)/(sin(x/2)+cos(x/2)) et donc l'intégrale vaut 2.

tan(x)+1/cos(x) ne semble pas être une primitive car si on dérive on trouve (1/cos(x))(tan(x)+1/cos(x)) et pas 1/(1+sin(x))

Effectivement le changement de variable est vraiment la méthode standard pour trouver des primitives pour ce genre de fonctions.

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:23

En multipliant 1/(1 + sin(x)) au numérateur et au dénominateur par 1 - sin(x)
On obtient (1 - sin(x))/(1 - sin2(x)) et donc puisque 1-sin2(x) = cos2(x)
On obtient 1/cos2(x) - sin(x)/cos2(x) avec tan primitive de 1/cos2(x) et 1/cos(x) primitive de (-sin(x)/cos2(x)) on a bien tan(x) + 1/cos(x) primitive de 1/(1+sin(x))

Posté par
alb12
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:30

oui si on corrige l'erreur de signe

Posté par
carpediem
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:32

salut

quand tu multiplies par 1 - sin(x) tu multiplies par 0 lorsque x = pi/2 !!!

Posté par
carpediem
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:33

donc tu multiplies par 0/0 ...

Posté par
carpediem
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:34

qui peut faire n'importe quoi alors que 2/2 fait 1 ....

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:36

-1/cos(x) primitive de (-sin(x)/cos2(x)) plutôt

Donc OK tan(x)-1/cos(x) est aussi une primitive.

En /2 il n'y a pas vraiment d'indétermination car la limite de tan(x)-1/cos(x) vaut 0 en /2

Donc tu peux utiliser tan(x)-1/cos(x) si tu veux.

D'ailleurs elles diffèrent d'une constante (comme toute primitive) tan(x)-1/cos(x) = 2sin(x/2)/(sin(x/2)+cos(x/2)) - 1

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:38

Ah oui effectivement ceci explique donc cela mais dans ce cas ma primitive m'autorise a calculer l'intégrale entre 0 et une valeur strictement inférieure à /2 et de même entre une valeur strictement supérieure à /2 et
Ma question ne porte pas sur la meilleure méthode de calcul à vrai dire j'aimerais juste comprendre ce que j'ai le droit de faire de cette primitive

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:40

Le truc c'est qu'en utilisant bêtement la primitive on trouve le même résultat qu'avec bioche ...

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:42

Tu as le droit de faire tout ce que tu veux, tu as simplement à calculer F()-F(0)
(et de toute façon elle est continue entre 0 et donc même si tu voulais calculer l'intégrale entre d'autres bornes (dont /2) ça ne poserait aucun problème.

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:42

Comment tu trouves 0 pour la limite en /2 ?

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:51

Je ne suis pas sur qu'on ait le droit d'utiliser une primitive qui n'est pas défini sur un point de l'intervalle ou on intègre car sinon prenons un ex
On ingère la fonction nulle entre deux bornes
On choisit comme primitive une fonction constante de chaque côté de la discontinuité mais qui prend deux valeurs différentes par ex 1 à gauche du point de discontinuité et 2 de l'autre côté
Cette fonction discontinue a bien pour dérivée 0 mais si on l'utilise bêtement on obtient un résultat d'intégrale non nul

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:57

La limite de tan(x)-1/cos(x) donc de (sin(x)-1)/cos(x) ?
La règle de l'Hôpital par exemple te donne immédiatement le résultat, un développement limité aussi.
Si tu ne connais pas, tu peux toujours te ramener à des notions de Terminal comme des accroissements.

(sin(x)-1)/cos(x) = (sin(x)-sin(/2)/(x-/2) (x-/2)/(cos(x)-cos(/2))

tu sais que (f(x)-f(/2))/(x-/2) tend vers f '(/2) par définition de la dérivée, donc la première tend vers cos(/2) et la seconde vers -1/sin(/2) et donc le produit tend vers 0

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 14:58

Ta primitive est définie sur tout l'intervalle.

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 15:03

Donc si je comprend bien on la prolonge en /2 de manière à ce qu'elle soit continue

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 15:08

oui c'est ça

Posté par
Vinz62
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 15:09

Ok merci beaucoup c'est gentil de t'être penché sur mon pb

Posté par
alainpaul
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 17:16

Bonjour,


Je ne connais pas les règles de Bioche.


Je travaille avec la transformation t=eix.
Soit: sin(x)= -(t-1/t)*i/2 ,dx = -idt/t .


L'intégrale devient alors:
\int_1^{-1} \frac{2dt}{(i+t)^2}


La méthode utilise aussi la propriété suivante:
x->ax , t->ta ,


Alain

Posté par
Glapion Moderateur
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 17:23

Pourquoi compliquer en introduisant des complexes. t=tan(x/2) et sinx = 2t/(1+t²) et dx=2dt/(1+t²) donne tout de suite des choses simples.

Posté par
alb12
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 17:36

on peut presque mentalement voir que la derivee de     -\dfrac{2}{\tan\left(\dfrac{x}{2}\right)+1}     est     \dfrac{1}{1+\sin\left(x\right)}

Posté par
alainpaul
re : Primitives et intégrales 23-10-13 à 19:47

Well,

Cela dépend de votre trigonométrique virtuosité.

La voie que je propose est de nature plus algébrique,
il faut savoir que i^2=-1 et si nous trouvons
une valeur réelle à l'intégrale calculée nos chances
sont bonnes...


Alain



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